超长桩桩身变形量的计算方法研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3) 长径比. 综合系数与长径比的关系是复杂的 , 但是总的来说ξ随长径比的增加而减小 , 所以对于 超长桩 , 由于其长径比较大 ,ξ的取值可以小一些 ; 对于短桩 ,ξ的取值可以大一些. 对于摩擦型长桩ξ 的取值可以根据桩的长径比的大小来确定 ; 对于端 承型桩ξ = 1 .
4) 桩顶荷载. ξ随桩顶荷载的增加而减小. 所以 对于大荷载的超长桩 ,ξ的取值可以适当小一些.
响 ,运用虎克定律求出桩身变形量 S
=
PL EA
.
2) 规 范 取 值 法. 我 国《建 筑 桩 基 技 术 规 范 》
(J GJ 94 - 2008) 规定 :端承型桩 ,取ξ = 1. 0. 摩擦型
桩 , l/ d ≤30 时取ξ = 2/ 3 ; 当 l/ d ≥50 时 , 取ξ =
1/ 2 ;当 30 ≤l/ d ≤50 时 ,ξ可线性插值《. 公路桥涵
1) 桩身压缩量 、桩身总位移. 综合系数ξ随桩身 压缩量和桩身总位移的增加而增加.
2) 施工方法. 施工方式决定桩侧摩阻力沿桩侧 的分布形式. 对于打入式或振动式沉桩的摩擦桩 ,可 认为其桩侧摩阻力沿桩身呈倒三角形分布 ,取ξ = 2/ 3 ;对于钻 (挖) 孔灌注摩擦桩 , 可假设其桩侧摩阻 力沿桩身呈矩形分布 ,取ξ = 1/ 2 .
邓友生 , 郑建强 , 鄢红良 , 田青芸
(湖北工业大学土木工程与建筑学院 , 湖北 武汉 430068)
[ 摘 要 ] 超长桩基础的沉降量主要由桩身变形量和桩端以下土层压缩沉降量组成. 桩身变形量可分为由桩身自重
引起的变形量和由上部荷载引起的变形量. 对桩身变形量的计算 ,国内外规范和一些学者给出了不同的计算方法.
第 26 卷第 2 期 Vol. 26 No. 2
湖 北 工 业 大 学 学 报 Journal of Hubei University of Technology
[ 文章编号 ] 1003 - 4684 (2011) 0220105203
超长桩桩身变形量的计算方法研究
2011 年 04 月 Apr. 2011
这些计算方法大致可归纳为综合系数法 、分层总和法 、弹性理论法. 研究表明 ,在计算超长桩的沉降中 ,桩身变形量
已经不可忽略 ,而由桩身自重引起的桩身压缩量也应予以考虑.
[ 关键词 ] 超长桩 ; 沉降 ; 计算方法 ; 桩身变形
[ 中图分类号 ] TU473. 12
[ 文献标识码 ] : A
随着斜拉桥等新型桥梁结构形式的大量应用 、 高层建筑的大量涌现 ,超长钻孔灌注桩由于其施工 简单 、承载性能好等原因被广泛应用. 但是对于超长 桩的研究远远落后于实践[1] . 对“超长桩”也缺乏严 格的定义 ,一般认为“超长桩”指桩长大于等于 60 m 或长径比大于等于 60 的桩[2] . 在桩身沉降的计算 中 ,桩身压缩量对桩身沉降的影响也越来越引起人 们的重视. 我国的《建筑桩基技术规范》(J GJ 94 2008) 《、公路桥涵地基与基础设计设计规范》(J T2 GD63 - 2007) 和《美国公路桥梁设计规范》对桩身变 形量的计算都给出了简便的计算公式 ,国内的一些 学者对桩身变形量的计算也进行了探索. 目前计算 桩身变形量的计算方法大致可以分成 3 种 :综合系 数法 、分层点和法和弹性理论法. 其中以综合系数法 的运用最为广泛.
1 综合系数法
综合系数法的基本原理是将桩身看作弹性受压
构件 ,运用虎克定律计算桩身变形量Δ =
PL EA
,同时
考虑桩侧摩阻力的影响 ,桩身轴力沿深度逐渐递减 , 将Δ 乘以影响系数ξ作为桩身变形量. 综合系数法
在计算桩身变形量的时候一般不考虑桩身自重对桩
身变形量的影响.
1. 1 综合系数法的计算公式
z i 、z i- 1 深 度 时 桩 的 轴 力 ; Ecsi 、Ecs ( i- 1) 为 对 应 轴 力
、 T T zi
z ( i- 1)
的桩身等效弹性模量.
对微单元段求和可以得到桩身的变形量.
图 1 桩身轴力分布和微段受力分析图
3 弹性理论法
弹性理论法是根据桩身轴力沿深度的变化 ,同 时考虑桩身自重引起的压缩变形 ,运用弹性力学的 基本知识推导出桩身的变形量. 3. 1 桩侧摩阻力的分布形式
图 3 某大桥地基土层分布示意图
4. 2 计算分析
对于矩形桩基中点的桩端下土层压缩量的计算
可以根据《建筑桩基技术规范》(J GJ 94 - 2008) 给出
的公式计算 :
∑n
s = 4 ·ψ·ψe ·po
i =1
-
zαi -
α z i- 1 i- 1
Esi
(8)
式中各符号的含义可以参见《建筑桩基技术规范》.
2) 由桩身自重引起的桩身变形量只与桩身长度 有关 ,与桩径无关 ;其也应计入桩身变形量中 ,不容 忽略.
[ 参 考 文 献 ]
[ 1 ] 吴 鹏 ,龚维明 ,梁书亭. 考虑深度效应的超长单桩荷 载传递性状的研究 [J ] . 岩土力学 ,2007 ,28 (6) : 1 265
- 1 268. [ 2 ] 丁建文 ,刘松玉. 关于超长桩有效桩长问题的探讨 [J ] .
107
4 计算分析
4. 1 工程概况 某大桥一桥墩采用正方形低承台钻孔灌注群桩
基础 ,承台边长 a = 34 m ;6 ×6 正方形布桩 ,桩数 n = 36. 桩径为 2 m ,入土深度为 65 m. 上部荷载效应 的准永久组合为 568 MN . 桩身弹性模量 E 为 33 GPa ,容重 r = 25 kN/ m3 . 平均端阻比α = 0. 288. 基 础及地基的土层分布如图 3 所示. 桩间土内摩擦角 φ = 21°.
重引起的变形量为 1. 60 mm , 占桩身总变形量的
21. 4 %. 由于分层总和法计算方法的局限性 ,在这里
不能运用分层总和法计算桩身变形量.
量时也应考虑桩身自重 ;分层总和法较适用于现场 试验中桩身压缩量的计算 ,应用范围具有一定的局 限性 ;弹性理论法适用范围较为广泛且考虑桩身自 重的影响.
根据桩的成桩方式和施工工艺 ,可以假设桩侧 摩阻力分为正三角形分布 、倒三角形分布 、矩形分 布. 3. 2 桩身压缩量计算
当桩侧摩阻力沿桩身呈矩形分布时 ,在深度为 z 处的桩身轴力为 P - P(1 - α) z/ L . 此时桩侧摩阻 力分布如图 2 所示.
图 2 桩侧摩阻力矩形分布图
在考虑桩身自重的条件下可以推导出桩身压缩
公路交通科技 ,2006 ,23 (10) :83 - 85. [ 3 ] 中国建筑科学研究院. J GJ 9422008 建筑桩基技术规范
[ S]北京 :中国建筑工业出版社 ,2008. [ 4 ] 中交公路规划设计院有限公司. J T GD6322007 公路桥
涵地基与基础设计设计规范 [ S ] . 北京 :人民交通出版 社 ,2007. [ 5 ] 美国各州公路和运输工作者协会 (AAS H TO) 制订 ;辛 济平 ,万国朝 ,张文 ,等译. 美国公路桥梁设计规范 :荷 载与抗力系数设计法 ( SI 单位 ,1994 年) [ S ] . 北京 :人 民交通出版社 ,1998 :669 - 689. [ 6 ] 周敏峰 ,吴庆勇 ,张广兴. 考虑桩身压缩的群桩沉降计 算方法[J ] . 浙江建筑 ,2009 ,26 (4) :20 - 23. [ 7 ] 蒋建平. 超长灌注桩桩身压缩综合系数反分析 [J ] . 岩 土力学 ,2008 ,29 (9) :2 469 - 2 475. [ 8 ] 任光勇 ,张忠苗 ,宋仁乾. 桩身混凝土在竖向荷载作用 下的压缩量试验研究[J ]. 岩石力学与工程学报 ,2004 , 23 (2) :348 - 354. [ 9 ] 张乾青 ,张忠苗. 用单桩沉降估算群桩沉降的计算方法 [J ] . 岩土工程技术 ,2009 ,23 (1) :1 - 5. [ 10 ] 张乾青 ,张忠苗. 桩端下有软弱下卧层的群桩沉降分析 [J ] . 岩土工程技术 ,2009 ,23 (5) :217 - 222. [ 11 ] 朴 春 德 , 施 斌 , 朱 友 群 , 等. 钻 孔 灌 注 桩 压 缩 变 形 BO TDR 分布式检测 [J ] . 水文地质工程地质 ,2008 ,4 :
量[13 ] :
∫ s = P L 1 EA 0
∫ 1 - α z L
dz +
L rA z d z = 0 EA
PL (1 +α) + rL 2 .
(5)
2 EA
2E
同理可以推导出当桩侧摩阻力呈正三角形分布时 ,
桩身变形量为
s
=
PL ( 2 EA 3
α
+
) 3
+
rL 2 2E
.
(6)
当桩侧摩阻力呈倒三角形分布时 ,桩身变形量为
桩身变形量综合系数法的计算公式可以总结
为 : [ 3211 ]
S
=
ξ PL
EA
.
(1)
ξ为桩身压缩量的综合系数 ; P 为桩顶竖向荷载 ; L
为桩身长度 ; E 为桩身弹性模量 ; A 为桩身横截面
积.
1. 2 综合系数的影响因素
桩身压缩量的综合系数与桩身位移 、桩的长径
比 、施工方法等多种因素有关. 其影响因素可以归纳 为以下几点[7 ] :
s = PL ( 1 + 2α) + rL 2 .
(7)Biblioteka EA 3 3 2 E© 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 26 卷第 2 期 邓友生等 超长桩桩身变形量的计算方法研究
性内插的方式取值.
大多数学者运用综合系数法确定桩身变形量
时 ,一般不考虑桩身自重对桩身变形量的贡献. 张乾 青 、张忠苗在计算桩身变形量时将桩身自重的影响
也考虑进去 ,式 (1) 变为
S = ξ PL + rL 2 .
(3)
EA 2 E
r 为桩身自重 ;ξ的取值可按长径比法确定.
2 分层总和法
分层总和法是将桩身分成有限个微单元 ,对微 单元运用虎克定律求微单元的弹性变形 ,然后对所 有微单元的变形进行求和. 桩身轴力分布和微段受 力如图 1 所示.
[ 收稿日期 ] 2010 - 10 - 05 [ 基金项目 ] 湖北省教育厅重点项目 (D20101401) [ 作者简介 ] 邓友生 (1969 - ) , 男 , 湖南桂阳人 ,湖北工业大学教授 ,工学博士 ,研究方向为桥梁工程
© 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
ξ = λ+α(1 - λ) .
(2)
λ为桩侧摩阻力分布系数 , 桩侧摩阻力呈矩形分布
时取λ = 1/ 2 , 桩侧摩阻力呈三角形分布时取λ =
2/ 3 ;α为端阻比.
5) 长径比法. 当 l/ d ≤30 时取ξ = 2/ 3 ; 当 l/ d
≥80 时 ,取ξ = 1/ 3 ;当 30 ≤l/ d ≤80 时 ,ξ可用线
微单元段变形量[12 ]
Δs0 , i = 0 . 5 z i - z i- 1
Tzi + Tz( i- 1) . (4)
A Ecsi
A Ecs ( i- 1)
Δs o, i 为桩身 i - 1 至 i 截面的压缩量 ; z i 、z i- 1 为自桩
顶起算桩身深度坐标 ; Tzi 、Tz( i- 1) 为距离桩顶分别为
经计算土层压缩量为 96. 5 mm. 根据《建筑桩
基技术规范》的规定可取综合系数ξ = 0. 646 ,在不
考虑桩身自重的前提下运用综合系数法计算得桩身
变形量为 5. 88 mm ,占土层压缩量的 6 %.
对于钻孔灌注桩而言 ,可建设其桩侧摩阻力沿
桩身呈矩形分布. 根据弹性理论法计算的桩身变形
量为 7. 46 mm ,占土层压缩量的 7. 7 % ,其中桩身自
106
湖 北 工 业 大 学 学 报
2011 年第 2 期
1. 3 综合系数的取值 对于端承型桩和短桩一般认为综合系数ξ为 1.
对于摩擦型承桩 , 关于ξ的取值不同的规范和不同 的学者采用不同的取值 ,ξ的主要取值方法如下 :
1) 取ξ= 1. 有些学者认为可以将桩看做简单的 轴心受压构件 ,不考虑桩侧摩阻力对桩身轴力的影
地基与基础设计规范》(J T GD63 - 2007) 认为 :当缺
乏相关资料时 ,可取ξ = 1/ 2 .
3) 荷载分配法的ξ取值《. 美国公路桥梁设计规
范 :荷载与抗力系数设计法》以桩顶荷载的 60 %来
计算桩身压缩量 ,即取ξ = 0. 6 .
4) 摩阻力分配系数法. 有些学者认为桩侧摩阻
力的分布形式是影响综合系数的主要因素 ,认为取
4) 桩顶荷载. ξ随桩顶荷载的增加而减小. 所以 对于大荷载的超长桩 ,ξ的取值可以适当小一些.
响 ,运用虎克定律求出桩身变形量 S
=
PL EA
.
2) 规 范 取 值 法. 我 国《建 筑 桩 基 技 术 规 范 》
(J GJ 94 - 2008) 规定 :端承型桩 ,取ξ = 1. 0. 摩擦型
桩 , l/ d ≤30 时取ξ = 2/ 3 ; 当 l/ d ≥50 时 , 取ξ =
1/ 2 ;当 30 ≤l/ d ≤50 时 ,ξ可线性插值《. 公路桥涵
1) 桩身压缩量 、桩身总位移. 综合系数ξ随桩身 压缩量和桩身总位移的增加而增加.
2) 施工方法. 施工方式决定桩侧摩阻力沿桩侧 的分布形式. 对于打入式或振动式沉桩的摩擦桩 ,可 认为其桩侧摩阻力沿桩身呈倒三角形分布 ,取ξ = 2/ 3 ;对于钻 (挖) 孔灌注摩擦桩 , 可假设其桩侧摩阻 力沿桩身呈矩形分布 ,取ξ = 1/ 2 .
邓友生 , 郑建强 , 鄢红良 , 田青芸
(湖北工业大学土木工程与建筑学院 , 湖北 武汉 430068)
[ 摘 要 ] 超长桩基础的沉降量主要由桩身变形量和桩端以下土层压缩沉降量组成. 桩身变形量可分为由桩身自重
引起的变形量和由上部荷载引起的变形量. 对桩身变形量的计算 ,国内外规范和一些学者给出了不同的计算方法.
第 26 卷第 2 期 Vol. 26 No. 2
湖 北 工 业 大 学 学 报 Journal of Hubei University of Technology
[ 文章编号 ] 1003 - 4684 (2011) 0220105203
超长桩桩身变形量的计算方法研究
2011 年 04 月 Apr. 2011
这些计算方法大致可归纳为综合系数法 、分层总和法 、弹性理论法. 研究表明 ,在计算超长桩的沉降中 ,桩身变形量
已经不可忽略 ,而由桩身自重引起的桩身压缩量也应予以考虑.
[ 关键词 ] 超长桩 ; 沉降 ; 计算方法 ; 桩身变形
[ 中图分类号 ] TU473. 12
[ 文献标识码 ] : A
随着斜拉桥等新型桥梁结构形式的大量应用 、 高层建筑的大量涌现 ,超长钻孔灌注桩由于其施工 简单 、承载性能好等原因被广泛应用. 但是对于超长 桩的研究远远落后于实践[1] . 对“超长桩”也缺乏严 格的定义 ,一般认为“超长桩”指桩长大于等于 60 m 或长径比大于等于 60 的桩[2] . 在桩身沉降的计算 中 ,桩身压缩量对桩身沉降的影响也越来越引起人 们的重视. 我国的《建筑桩基技术规范》(J GJ 94 2008) 《、公路桥涵地基与基础设计设计规范》(J T2 GD63 - 2007) 和《美国公路桥梁设计规范》对桩身变 形量的计算都给出了简便的计算公式 ,国内的一些 学者对桩身变形量的计算也进行了探索. 目前计算 桩身变形量的计算方法大致可以分成 3 种 :综合系 数法 、分层点和法和弹性理论法. 其中以综合系数法 的运用最为广泛.
1 综合系数法
综合系数法的基本原理是将桩身看作弹性受压
构件 ,运用虎克定律计算桩身变形量Δ =
PL EA
,同时
考虑桩侧摩阻力的影响 ,桩身轴力沿深度逐渐递减 , 将Δ 乘以影响系数ξ作为桩身变形量. 综合系数法
在计算桩身变形量的时候一般不考虑桩身自重对桩
身变形量的影响.
1. 1 综合系数法的计算公式
z i 、z i- 1 深 度 时 桩 的 轴 力 ; Ecsi 、Ecs ( i- 1) 为 对 应 轴 力
、 T T zi
z ( i- 1)
的桩身等效弹性模量.
对微单元段求和可以得到桩身的变形量.
图 1 桩身轴力分布和微段受力分析图
3 弹性理论法
弹性理论法是根据桩身轴力沿深度的变化 ,同 时考虑桩身自重引起的压缩变形 ,运用弹性力学的 基本知识推导出桩身的变形量. 3. 1 桩侧摩阻力的分布形式
图 3 某大桥地基土层分布示意图
4. 2 计算分析
对于矩形桩基中点的桩端下土层压缩量的计算
可以根据《建筑桩基技术规范》(J GJ 94 - 2008) 给出
的公式计算 :
∑n
s = 4 ·ψ·ψe ·po
i =1
-
zαi -
α z i- 1 i- 1
Esi
(8)
式中各符号的含义可以参见《建筑桩基技术规范》.
2) 由桩身自重引起的桩身变形量只与桩身长度 有关 ,与桩径无关 ;其也应计入桩身变形量中 ,不容 忽略.
[ 参 考 文 献 ]
[ 1 ] 吴 鹏 ,龚维明 ,梁书亭. 考虑深度效应的超长单桩荷 载传递性状的研究 [J ] . 岩土力学 ,2007 ,28 (6) : 1 265
- 1 268. [ 2 ] 丁建文 ,刘松玉. 关于超长桩有效桩长问题的探讨 [J ] .
107
4 计算分析
4. 1 工程概况 某大桥一桥墩采用正方形低承台钻孔灌注群桩
基础 ,承台边长 a = 34 m ;6 ×6 正方形布桩 ,桩数 n = 36. 桩径为 2 m ,入土深度为 65 m. 上部荷载效应 的准永久组合为 568 MN . 桩身弹性模量 E 为 33 GPa ,容重 r = 25 kN/ m3 . 平均端阻比α = 0. 288. 基 础及地基的土层分布如图 3 所示. 桩间土内摩擦角 φ = 21°.
重引起的变形量为 1. 60 mm , 占桩身总变形量的
21. 4 %. 由于分层总和法计算方法的局限性 ,在这里
不能运用分层总和法计算桩身变形量.
量时也应考虑桩身自重 ;分层总和法较适用于现场 试验中桩身压缩量的计算 ,应用范围具有一定的局 限性 ;弹性理论法适用范围较为广泛且考虑桩身自 重的影响.
根据桩的成桩方式和施工工艺 ,可以假设桩侧 摩阻力分为正三角形分布 、倒三角形分布 、矩形分 布. 3. 2 桩身压缩量计算
当桩侧摩阻力沿桩身呈矩形分布时 ,在深度为 z 处的桩身轴力为 P - P(1 - α) z/ L . 此时桩侧摩阻 力分布如图 2 所示.
图 2 桩侧摩阻力矩形分布图
在考虑桩身自重的条件下可以推导出桩身压缩
公路交通科技 ,2006 ,23 (10) :83 - 85. [ 3 ] 中国建筑科学研究院. J GJ 9422008 建筑桩基技术规范
[ S]北京 :中国建筑工业出版社 ,2008. [ 4 ] 中交公路规划设计院有限公司. J T GD6322007 公路桥
涵地基与基础设计设计规范 [ S ] . 北京 :人民交通出版 社 ,2007. [ 5 ] 美国各州公路和运输工作者协会 (AAS H TO) 制订 ;辛 济平 ,万国朝 ,张文 ,等译. 美国公路桥梁设计规范 :荷 载与抗力系数设计法 ( SI 单位 ,1994 年) [ S ] . 北京 :人 民交通出版社 ,1998 :669 - 689. [ 6 ] 周敏峰 ,吴庆勇 ,张广兴. 考虑桩身压缩的群桩沉降计 算方法[J ] . 浙江建筑 ,2009 ,26 (4) :20 - 23. [ 7 ] 蒋建平. 超长灌注桩桩身压缩综合系数反分析 [J ] . 岩 土力学 ,2008 ,29 (9) :2 469 - 2 475. [ 8 ] 任光勇 ,张忠苗 ,宋仁乾. 桩身混凝土在竖向荷载作用 下的压缩量试验研究[J ]. 岩石力学与工程学报 ,2004 , 23 (2) :348 - 354. [ 9 ] 张乾青 ,张忠苗. 用单桩沉降估算群桩沉降的计算方法 [J ] . 岩土工程技术 ,2009 ,23 (1) :1 - 5. [ 10 ] 张乾青 ,张忠苗. 桩端下有软弱下卧层的群桩沉降分析 [J ] . 岩土工程技术 ,2009 ,23 (5) :217 - 222. [ 11 ] 朴 春 德 , 施 斌 , 朱 友 群 , 等. 钻 孔 灌 注 桩 压 缩 变 形 BO TDR 分布式检测 [J ] . 水文地质工程地质 ,2008 ,4 :
量[13 ] :
∫ s = P L 1 EA 0
∫ 1 - α z L
dz +
L rA z d z = 0 EA
PL (1 +α) + rL 2 .
(5)
2 EA
2E
同理可以推导出当桩侧摩阻力呈正三角形分布时 ,
桩身变形量为
s
=
PL ( 2 EA 3
α
+
) 3
+
rL 2 2E
.
(6)
当桩侧摩阻力呈倒三角形分布时 ,桩身变形量为
桩身变形量综合系数法的计算公式可以总结
为 : [ 3211 ]
S
=
ξ PL
EA
.
(1)
ξ为桩身压缩量的综合系数 ; P 为桩顶竖向荷载 ; L
为桩身长度 ; E 为桩身弹性模量 ; A 为桩身横截面
积.
1. 2 综合系数的影响因素
桩身压缩量的综合系数与桩身位移 、桩的长径
比 、施工方法等多种因素有关. 其影响因素可以归纳 为以下几点[7 ] :
s = PL ( 1 + 2α) + rL 2 .
(7)Biblioteka EA 3 3 2 E© 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 26 卷第 2 期 邓友生等 超长桩桩身变形量的计算方法研究
性内插的方式取值.
大多数学者运用综合系数法确定桩身变形量
时 ,一般不考虑桩身自重对桩身变形量的贡献. 张乾 青 、张忠苗在计算桩身变形量时将桩身自重的影响
也考虑进去 ,式 (1) 变为
S = ξ PL + rL 2 .
(3)
EA 2 E
r 为桩身自重 ;ξ的取值可按长径比法确定.
2 分层总和法
分层总和法是将桩身分成有限个微单元 ,对微 单元运用虎克定律求微单元的弹性变形 ,然后对所 有微单元的变形进行求和. 桩身轴力分布和微段受 力如图 1 所示.
[ 收稿日期 ] 2010 - 10 - 05 [ 基金项目 ] 湖北省教育厅重点项目 (D20101401) [ 作者简介 ] 邓友生 (1969 - ) , 男 , 湖南桂阳人 ,湖北工业大学教授 ,工学博士 ,研究方向为桥梁工程
© 1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
ξ = λ+α(1 - λ) .
(2)
λ为桩侧摩阻力分布系数 , 桩侧摩阻力呈矩形分布
时取λ = 1/ 2 , 桩侧摩阻力呈三角形分布时取λ =
2/ 3 ;α为端阻比.
5) 长径比法. 当 l/ d ≤30 时取ξ = 2/ 3 ; 当 l/ d
≥80 时 ,取ξ = 1/ 3 ;当 30 ≤l/ d ≤80 时 ,ξ可用线
微单元段变形量[12 ]
Δs0 , i = 0 . 5 z i - z i- 1
Tzi + Tz( i- 1) . (4)
A Ecsi
A Ecs ( i- 1)
Δs o, i 为桩身 i - 1 至 i 截面的压缩量 ; z i 、z i- 1 为自桩
顶起算桩身深度坐标 ; Tzi 、Tz( i- 1) 为距离桩顶分别为
经计算土层压缩量为 96. 5 mm. 根据《建筑桩
基技术规范》的规定可取综合系数ξ = 0. 646 ,在不
考虑桩身自重的前提下运用综合系数法计算得桩身
变形量为 5. 88 mm ,占土层压缩量的 6 %.
对于钻孔灌注桩而言 ,可建设其桩侧摩阻力沿
桩身呈矩形分布. 根据弹性理论法计算的桩身变形
量为 7. 46 mm ,占土层压缩量的 7. 7 % ,其中桩身自
106
湖 北 工 业 大 学 学 报
2011 年第 2 期
1. 3 综合系数的取值 对于端承型桩和短桩一般认为综合系数ξ为 1.
对于摩擦型承桩 , 关于ξ的取值不同的规范和不同 的学者采用不同的取值 ,ξ的主要取值方法如下 :
1) 取ξ= 1. 有些学者认为可以将桩看做简单的 轴心受压构件 ,不考虑桩侧摩阻力对桩身轴力的影
地基与基础设计规范》(J T GD63 - 2007) 认为 :当缺
乏相关资料时 ,可取ξ = 1/ 2 .
3) 荷载分配法的ξ取值《. 美国公路桥梁设计规
范 :荷载与抗力系数设计法》以桩顶荷载的 60 %来
计算桩身压缩量 ,即取ξ = 0. 6 .
4) 摩阻力分配系数法. 有些学者认为桩侧摩阻
力的分布形式是影响综合系数的主要因素 ,认为取